一種柔性翼的安裝裝置的制造方法
【專利摘要】一種柔性翼的安裝裝置，包括傘繩安裝板和支撐平臺。傘繩安裝板固定在支撐平臺的上支撐板上。傘繩安裝板長度方向的中心為連接區(qū)。在連接區(qū)的兩側(cè)均布有多個傘繩過孔。在傘繩安裝板下表面分布有若干各凸出該表面的帶傘繩固定棒；各傘繩固定棒分別位于一個傘繩過孔旁。本發(fā)明能方便的對進(jìn)行風(fēng)洞試驗的柔性翼進(jìn)行安裝固定和測量安裝角、迎角調(diào)節(jié)，結(jié)合相應(yīng)的測量儀器設(shè)備，能夠清楚的測量獲取柔性翼在試驗測試狀態(tài)下的安裝角和迎角，以及相應(yīng)安裝角和迎角下的升力、阻力、力矩等氣動力情況；同時利用該裝置可使用盡可能大的縮比模型進(jìn)行試驗。
【專利說明】
一種柔性翼的安裝裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)洞試驗領(lǐng)域，具體是一種用于柔性翼氣動力測量的安裝裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)翼是使飛行器具有升力的最主要部件，如何精準(zhǔn)的預(yù)測其氣動力，是飛行器設(shè)計的首要任務(wù)，目前大多數(shù)飛行器都是使用的剛性機(jī)翼，國內(nèi)大多數(shù)風(fēng)洞，主要也都是針對剛性機(jī)翼進(jìn)行氣動力測試，相應(yīng)配套的剛性翼氣動力測量安裝平臺都非常完備，技術(shù)手段也很齊全。
[0003]與剛性機(jī)翼相對應(yīng)的，還有一種柔性翼，即該種翼面是采用柔性材料制成，同時，利用一定數(shù)量的傘繩以維持和保證其在飛行過程中的形狀和張滿的剛性。本發(fā)明的柔性翼，主要指的是現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于空降空投、航空運動、農(nóng)林播撒等領(lǐng)域的柔性翼傘。該柔性翼由不透氣紡織材料縫紉組成，具有質(zhì)量輕、方便攜帶和使用等特點。在風(fēng)洞試驗中，其一般利用傘繩連接測量裝置進(jìn)行固定。但由于其結(jié)構(gòu)柔軟，從而導(dǎo)致其在風(fēng)洞試驗平臺上難以安裝固定，且測試過程中翼面容易受外力牽扯變形，如果沒有合適的固定安裝方式，容易產(chǎn)生擺動或偏移，從而造成測試狀態(tài)無法固定以及氣動力難以獲取或獲取結(jié)果不準(zhǔn)確等問題。另外，為測量多個狀態(tài)值，系統(tǒng)還需能對柔性翼迎角進(jìn)行調(diào)整改變;為在同一風(fēng)洞中測量更大模型，還應(yīng)對配套傘繩進(jìn)行截斷。
[0004]目前國內(nèi)專門針對柔性翼風(fēng)洞試驗安裝測量技術(shù)研究的還較少，近些年僅有四川大學(xué)戰(zhàn)培國2004年在其碩士論文《翼型傘風(fēng)洞測力技術(shù)及工程估算方法研究》對柔性翼傘風(fēng)洞試驗技術(shù)和裝置進(jìn)行了研究，其風(fēng)洞試驗在綿陽29基地8m X 6m風(fēng)洞進(jìn)行，安裝裝置主要是利用了該風(fēng)洞原有的測量裝置，并在其基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，構(gòu)成了一個非平行四邊形機(jī)構(gòu)，通過試驗前標(biāo)定，就可以通過常規(guī)控制攻角的方法，實現(xiàn)柔翼型傘固定框架名義攻角的改變，由此達(dá)到改變?nèi)嵋硇蛡愎ソ堑哪康?，但該裝置由特殊風(fēng)洞試驗裝置改進(jìn)而來，不具有普適性，且不具備改變?nèi)嵝砸硇蛡惆惭b角功能;航宇救生裝備有限公司盧章樹等在2013年中國空氣動力學(xué)會測控專業(yè)委員會六屆四次空氣動力測控技術(shù)交流會上發(fā)表的論文《某型模型翼傘氣動特性試驗技術(shù)研究》對其柔性翼傘試驗測試使用的專用試驗夾具設(shè)計進(jìn)行了介紹，其支撐機(jī)構(gòu)由一個傘繩安裝平臺、回旋平臺、支撐機(jī)構(gòu)、外式天平及導(dǎo)流板等組成，翼傘模型通過支撐機(jī)構(gòu)安放在風(fēng)洞內(nèi)，支撐機(jī)構(gòu)上的回旋平臺圍繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動以調(diào)整攻角，但該裝置無法對傘繩進(jìn)行截斷，也不具備改變?nèi)嵝砸硇蛡惆惭b角功能，且整套機(jī)構(gòu)位于風(fēng)洞之內(nèi)，對測試結(jié)果影響較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的易產(chǎn)生擺動或偏移，從而影響測試精度，以及不能改變?nèi)嵝砸硇蛡惆惭b角的不足，本發(fā)明提出了一種柔性翼的安裝裝置。
[0006]所述柔性翼的翼面通過許多沿展向和弦向分布的傘繩展成其使用時的形狀。傘繩沿柔性翼面的展向中心對稱分布。分布在所述展向中心兩側(cè)的傘繩分別匯集集結(jié)為兩束，并形成兩個傘繩交匯點。所述展向中心兩側(cè)傘繩傘繩交匯點之間的距離為D。其特征在于:
[0007]所述柔性翼的安裝裝置包括傘繩安裝板和支撐平臺。所述傘繩安裝板固定在支撐平臺的上支撐板上。所述傘繩安裝板長度方向的中心為連接區(qū)。所述連接區(qū)在傘繩安裝板長度方向的寬度L = D。在所述連接區(qū)的兩側(cè)均布有多個傘繩過孔。所述傘繩過孔的孔徑為5mm;各相鄰傘繩過孔的孔心距為20mm。在所述傘繩安裝板下表面分布有若干各凸出該表面的帶傘繩固定棒;所述各傘繩固定棒分別位于一個傘繩過孔旁。
[0008]所述支撐平臺包括底座、前支撐桿和上支撐板。所述底座與上支撐板之間通過活動支撐桿連接。所述底座上有與風(fēng)洞底板連接的固定孔;在上支撐板上有與傘繩安裝板連接的螺栓孔。所述活動支撐桿分為上段與下段，兩段之間通過球形鉸鏈絞接。前支撐桿的上端支撐在所述上支撐板的下表面，下端以絞接的方式連接在所述活動支撐桿的下段。
[0009]所述帶傘繩固定棒的圓周表面有凹槽，用于纏繞并固定傘繩。
[0010]隨著柔性翼的使用越來越廣泛，對其氣動性能的獲取分析也變得越來越為重要。為方便準(zhǔn)確的測量獲取不同安裝角、迎角狀態(tài)下的柔性翼氣動力，也就需要一種能將柔性翼合理安裝于風(fēng)洞，并能方便的固定、調(diào)整和測量其安裝角和迎角以及相應(yīng)狀態(tài)下的其氣動力的測量安裝裝置。且風(fēng)洞試驗由于受風(fēng)洞大小的影響，一般采用縮比模型試驗，為使測量結(jié)果更符合實際，應(yīng)使能測量的模型越大越好。
[0011]本發(fā)明為柔性翼風(fēng)洞氣動力測量試驗提供了一種新的安裝裝置，使用該裝置能方便的對要進(jìn)行風(fēng)洞試驗的柔性翼進(jìn)行安裝固定和測量安裝角、迎角調(diào)節(jié)。結(jié)合相應(yīng)的測量儀器設(shè)備，能夠清楚的測量獲取柔性翼在試驗測試狀態(tài)下的安裝角和迎角，以及相應(yīng)安裝角和迎角下的升力、阻力、力矩等氣動力情況；同時利用該裝置可使用盡可能大的縮比模型進(jìn)行試驗。
[0012]本發(fā)明中，為使風(fēng)洞能測試的柔性翼模型更大，以及固定其在單次測試狀態(tài)下的安裝角和迎角狀態(tài)，首先將柔性翼用傘繩張成其使用時的狀態(tài)，然后以一平行于柔性翼型弦線、且垂直于其鉛垂線(α = 0)的平板等齊傘繩。等齊后的傘繩長度根據(jù)風(fēng)洞情況，應(yīng)保持柔性翼面處于試驗段中心位置。傘繩安裝板上均布多個等間距的傘繩過孔，并通過位于平板下面的傘繩固定棒對傘繩長度進(jìn)行固定，將每根傘繩等齊后剩余的長度通過傘繩固定棒纏繞固定在平板底部。
[0013]若柔性翼面在風(fēng)洞試驗時所處的位置不合適，或需調(diào)整柔性翼安裝角時，直接利用原有纏繞固定的傘繩進(jìn)行長度調(diào)節(jié)，而不需對多個截斷長度或安裝角配套多套傘繩。
[0014]柔性翼氣動力測量試驗中，迎角的獲取和調(diào)整一般也較難實現(xiàn)。為方便的固定、調(diào)整柔性翼的迎角，將上述平板安裝固定于一個能夠前后自由俯仰的支撐平臺上。通過支撐平臺帶動傘繩截斷板進(jìn)行俯仰轉(zhuǎn)動。這樣，只需調(diào)整該桿的俯仰角度，就可相應(yīng)的調(diào)整柔性翼的俯仰角度。柔性翼迎角可通過標(biāo)定柔性翼面與平板迎角關(guān)系，測量平板迎角直接給出。
[0015]本發(fā)明能方便的對進(jìn)行風(fēng)洞試驗的柔性翼進(jìn)行安裝固定和測量安裝角、迎角調(diào)節(jié)。結(jié)合相應(yīng)的測量儀器設(shè)備，能夠清楚的測量獲取柔性翼在試驗測試狀態(tài)下的安裝角和迎角，以及相應(yīng)安裝角和迎角下的升力、阻力、力矩等氣動力情況；同時利用該裝置可使用盡可能大的縮比模型進(jìn)行試驗。
[0016]本發(fā)明對同一大小風(fēng)洞，能夠采用盡可能大的柔性翼縮比模型進(jìn)行試驗，并對試驗的柔性翼安裝角和迎角狀態(tài)進(jìn)行固定；由于本發(fā)明對傘繩截而不斷(傘繩通過位于截斷板下的傘繩固定棒進(jìn)行纏繞固定)，故可對傘繩截斷長度進(jìn)行自由調(diào)整，以方便調(diào)整柔性翼在風(fēng)洞中位置以及其安裝角，而不需備用多套傘繩;通過位于風(fēng)洞底板底下的可自由進(jìn)行俯仰角度調(diào)節(jié)和固定的支撐平臺，在試驗過程中可以很方便調(diào)整柔性翼迎角;通過標(biāo)定柔性翼面與平板迎角關(guān)系，柔性翼迎角可通過測量平板迎角直接給出而不需再對柔性翼進(jìn)行復(fù)雜的影像測量。采用合適的測力儀器和方法，比如將六分量天平置于該裝置底部，對整體裝置進(jìn)行受力測量，再通過初值標(biāo)定、幾何分析和坐標(biāo)變換等試驗數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，即可得出柔性翼在試驗狀態(tài)下所受的氣動力(升力、阻力和力矩)情況。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是傘繩安裝板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是圖2的剖視圖；
[0020]圖4是傘繩與傘繩安裝板的配合示意圖；
[0021 ]圖5是支撐平臺的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6是柔性翼面?zhèn)憷K的示意圖；
[0023]圖7是柔性翼面與本發(fā)明配合的正向示意圖
[0024]圖8是柔性翼面與本發(fā)明配合的側(cè)向示意圖。圖中:
[0025]1.柔性翼面;2.傘繩;3.傘繩交匯點；4.安裝裝置;5.傘繩安裝板;6.支撐平臺；7.連接螺栓;8.螺栓孔;9.傘繩過孔；10.傘繩固定棒；11.上支撐板；12.活動支撐桿；13.球形鉸鏈;14.底座；15.固定孔;16.前支撐桿;17.銷軸。
【具體實施方式】
[0026]圖5為柔性翼面I和傘繩2的整體安裝關(guān)系示意圖。柔性翼面I通過許多沿展向和弦向分布的傘繩展成其使用時的形狀。傘繩沿柔性翼面的展向中心對稱分布。分布在所述展向中心兩側(cè)的傘繩分別匯集集結(jié)為兩束，并形成兩個傘繩交匯點3。所述展向中心兩側(cè)傘繩傘繩交匯點3之間的距離為D。
[0027]本實施例是一種柔性翼的安裝裝置，包括傘繩安裝板5和支撐平臺6。所述傘繩安裝板5的長度方向中心處有螺孔，將該傘繩安裝板5通過螺栓固在支撐平臺6的上支撐板11上。在所述傘繩安裝板長度方向中心為連接區(qū)，在該連接區(qū)分布有螺栓孔8。所述連接區(qū)在傘繩安裝板長度方向的寬度L = D。在所述連接區(qū)的兩側(cè)均布有多個傘繩過孔9。
[0028]所述傘繩過孔9的孔徑為5mm;各相鄰傘繩過孔的孔心距為20mm。在所述傘繩安裝板5下表面分布有若干各凸出該表面的帶傘繩固定棒10;并使各傘繩固定棒分別位于一個傘繩過孔9旁。所述帶傘繩固定棒10的圓周表面有凹槽，用于纏繞并固定傘繩。
[0029]所述支撐平臺6包括底座14、前支撐桿16和上支撐板11。所述底座14與上支撐板11之間通過活動支撐桿12連接。所述底座上有與風(fēng)洞底板連接的固定孔15;在上支撐板上有與傘繩安裝板連接的螺栓孔8。所述活動支撐桿分為上段與下段，兩段之間通過球形鉸鏈13絞接。前支撐桿16的上端支撐在所述上支撐板的下表面，下端以絞接的方式連接在所述活動支撐桿的下段。
[0030]使用時:
[0031]如圖7所示。將傘繩2在安裝裝置4的傘繩安裝板上表面等齊，以保證試驗時柔性翼面I處于風(fēng)洞試驗段的中部位置，同時，還能夠起到測試時固定柔性翼面I迎角的作用。
[0032]根據(jù)傘繩2須位于傘繩安裝板上表面的長度將各傘繩的固定點標(biāo)記出來。將各傘繩2穿過位于傘繩安裝板5上的傘繩過孔9。將標(biāo)記的固定點處纏繞在傘繩固定棒10的凹槽處并系緊，即完成傘繩的長度的等齊和固定。
[0033]若需調(diào)整柔性翼面安裝角，通過調(diào)整沿該柔性翼面弦向從前緣至后緣各排傘繩的長度即可實現(xiàn)。具體是，根據(jù)需調(diào)整柔性翼面安裝角度，自該柔性翼面弦向的前緣至后緣將傘繩逐排依次收短或放長并使同一排傘繩的長度一致，即可改變?nèi)嵝砸砻姘惭b角。
[0034]本實施例中，上支撐板11通過活動支撐桿12上的球形鉸鏈13進(jìn)行俯仰轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)至試驗需要的角度時，即通過前支撐桿16支撐固定。利用本實施例，每次試驗時，無需真正的對傘繩進(jìn)行裁斷破壞，只需在傘繩穿過孔后，利用位于每個孔底下的傘繩固定棒10對傘繩進(jìn)行長度固定。
【主權(quán)項】
1.一種柔性翼的安裝裝置，柔性翼的翼面通過許多沿展向和弦向分布的傘繩展成其使用時的形狀;傘繩沿柔性翼面的展向中心對稱分布;分布在所述展向中心兩側(cè)的傘繩分別匯集集結(jié)為兩束，并形成兩個傘繩交匯點；所述展向中心兩側(cè)傘繩傘繩交匯點之間的距離為D;其特征在于: 所述柔性翼的安裝裝置包括傘繩安裝板和支撐平臺；所述傘繩安裝板固定在支撐平臺的上支撐板上;所述傘繩安裝板長度方向的中心為連接區(qū)；所述連接區(qū)在傘繩安裝板長度方向的寬度L = D;在所述連接區(qū)的兩側(cè)均布有多個傘繩過孔;所述傘繩過孔的孔徑為5mm;各相鄰傘繩過孔的孔心距為20mm;在所述傘繩安裝板下表面分布有若干各凸出該表面的帶傘繩固定棒;所述各傘繩固定棒分別位于一個傘繩過孔旁。2.如權(quán)利要求1所述柔性翼的安裝裝置，其特征在于，所述支撐平臺包括底座、前支撐桿和上支撐板;所述底座與上支撐板之間通過活動支撐桿連接;所述底座上有與風(fēng)洞底板連接的固定孔;在上支撐板上有與傘繩安裝板連接的螺栓孔;所述活動支撐桿分為上段與下段，兩段之間通過球形鉸鏈絞接;前支撐桿的上端支撐在所述上支撐板的下表面，下端以絞接的方式連接在所述活動支撐桿的下段。3.如權(quán)利要求1所述柔性翼的安裝裝置，其特征在于，所述帶傘繩固定棒的圓周表面有用于纏繞并固定傘繩的凹槽。
【文檔編號】G01M9/06GK106092497SQ201610450230
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月21日
【發(fā)明人】余剛, 李棟
【申請人】西北工業(yè)大學(xué)